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汽车变速器设计外文翻译

汽车变速器设计

----------外文翻译

我们知道,汽车发动机在一定的转速下能够达到最好的状态,此时发出的功率比较大,燃油经济性也比较好。

因此,我们希望发动机总是在最好的状态下工作。

但是,汽车在使用的时候需要有不同的速度,这样就产生了矛盾。

这个矛盾要通过变速器来解决。

汽车变速器的作用用一句话概括,就叫做变速变扭,即增速减扭或减速增扭。

为什么减速可以增扭,而增速又要减扭呢?

设发动机输出的功率不变,功率可以表示为N=wT,其中w是转动的角速度,T是扭距。

当N固定的时候,w与T是成反比的。

所以增速必减扭,减速必增扭。

汽车变速器齿轮传动就根据变速变扭的原理,分成各个档位对应不同的传动比,以适应不同的运行状况。

一般的手动变速器内设置输入轴、中间轴和输出轴,又称三轴式,另外还有倒档轴。

三轴式是变速器的主体结构,输入轴的转速也就是发动机的转速,输出轴转速则是中间轴与输出轴之间不同齿轮啮合所产生的转速。

不同的齿轮啮合就有不同的传动比,也就有了不同的转速。

例如郑州日产ZN6481W2G型SUV车手动变速器,它的传动比分别是:

1档3.704:

1;2档2.202:

1;3档1.414:

1;4档1:

1;5档(超速档)0.802:

1。

当汽车启动司机选择1档时,拨叉将1/2档同步器向后接合1档齿轮并将它锁定输出轴上,动力经输入轴、中间轴和输出轴上的1档齿轮,1档齿轮带动输出轴,输出轴将动力传递到传动轴上(红色箭头)。

典型1档变速齿轮传动比是3:

1,也就是说输入轴转3圈,输出轴转1圈。

      当汽车增速司机选择2档时,拨叉将1/2档同步器与1档分离后接合2档齿轮并锁定输出轴上,动力传递路线相似,所不同的是输出轴上的1档齿轮换成2档齿轮带动输出轴。

典型2档变速齿轮传动比是2.2:

1,输入轴转2.2圈,输出轴转1圈,比1档转速增加,扭矩降低。

      当汽车加油增速司机选择3档时,拨叉使1/2档同步器回到空档位置,又使3/4档同步器移动直至将3档齿轮锁定在输出轴上,使动力可以从轴入轴—中间轴—输出轴上的3档变速齿轮,通过3档变速齿轮带动输出轴。

典型3档传动比是1.7:

1,输入轴转1.7圈,输出轴转1圈,是进一步的增速。

当汽车加油增速司机选择4档时,拨叉将3/4档同步器脱离3档齿轮直接与输入轴主动齿轮接合,动力直接从输入轴传递到输出轴,此时传动比1:

1,即输出轴与输入轴转速一样。

由于动力不经中间轴,又称直接档,该档传动比的传动效率最高。

汽车多数运行时间都用直接档以达到最好的燃油经济性。

换档时要先进入空档,变速器处于空档时变速齿轮没有锁定在输出轴上,它们不能带动输出轴转动,没有动力输出。

  一般汽车手动变速器传动比主要分上述1-4档,通常设计者首先确定最低(1档)与最高(4档)传动比后,中间各档传动比一般按等比级数分配。

另外,还有倒档和超速档,超速档又称为5档。

  当汽车要加速超过同向汽车时司机选择5档,典型5档传动比是0.87:

1,也就是用大齿轮带动小齿轮,当主动齿轮转0.87圈时,被动齿轮已经转完1圈了。

  倒档时输出轴要向相反方向旋转。

如果一对齿轮啮合时大家反向旋转,中间加上一个齿轮就会变成同向旋转。

利用这个原理,倒档就要添加一个齿轮做“媒介”,将轴的转动方向调转,因此就有了一根倒档轴。

倒档轴独立装在变速器壳内,与中间轴平行,当轴上齿轮分别与中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合时,输出轴转向会相反。

  通常倒档用的同步器也控制5档的接合,所以5档与倒档位置是在同一侧的。

由于有中间齿轮,一般变速器倒档传动比大于1档传动比,增扭大,有些汽车遇到陡坡用前进档上不去就用倒档开上去。

  从驾驶平顺性考虑,变速器档位越多越好,档位多相邻档间的传动比的比值变化小,换档容易而且平顺。

但档位多的缺点就是变速器构造复杂,体积大,现在轻型汽车变速器一般是4-5档。

同时,变速器传动比都不是整数,而是都带小数点的,这是因为啮合齿轮的齿数不是整倍数所致,两齿轮齿数是整倍数就会导致两齿轮啮合面磨损不均匀,使得轮齿表面质量产生较大的差异。

手动变速器与同步器

手动变速器是最常见的变速器,简称MT。

它的基本构造用一句话概括,就是两轴一中轴,即指输入轴、轴出轴和中间轴,它们构成了变速器的主体,当然还有一根倒档轴。

手动变速器又称手动齿轮式变速器,含有可以在轴向滑动的齿轮,通过不同齿轮的啮合达到变速变扭目的。

典型的手动变速器结构及原理如下。

输入轴也称第一轴,它的前端花键直接与离合器从动盘的花键套配合,从而传递由发动机过来的扭矩。

第一轴上的齿轮与中间轴齿轮常啮合,只要轴入轴一转,中间轴及其上的齿轮也随之转动。

中间轴也称副轴,轴上固连多个大小不等的齿轮。

输出轴又称第二轴,轴上套有各前进档齿轮,可随时在操纵装置的作用下与中间轴的对应齿轮啮合,从而改变本身的转速及扭矩。

输出轴的尾端有花键与传动轴相联,通过传动轴将扭矩传送到驱动桥减速器。

由此可知,变速器前进档位的驱动路径是:

输入轴常啮齿轮-中间轴常啮齿轮-中间轴对应齿轮-第二轴对应齿轮。

倒车轴上的齿轮也可以由操纵装置拨动,在轴上移动,与中间轴齿轮和输出轴齿轮啮合,以相反的旋转方向输出。

多数汽车都有5个前进档和一个倒档,每个档位有一定的传动比,多数档位传动比大于1,第4档传动比为1,称为直接档,而传动比小于1的第5档称为加速档。

空档时输出轴的齿轮处于非啮合位置,无法接受动力传输。

由于变速器输入轴与输出轴以各自的速度旋转,变换档位时合存在一个"同步"问题。

两个旋转速度不一样齿轮强行啮合必然会发生冲击碰撞,损坏齿轮。

因此,旧式变速器的换档要采用"两脚离合"的方式,升档在空档位置停留片刻,减档要在空档位置加油门,以减少齿轮的转速差。

但这个操作比较复杂,难以掌握精确。

因此设计师创造出"同步器",通过同步器使将要啮合的齿轮达到一致的转速而顺利啮合。

目前全同步式变速器上采用的是惯性同步器,它主要由接合套、同步锁环等组成,它的特点是依靠摩擦作用实现同步。

接合套、同步锁环和待接合齿轮的齿圈上均有倒角(锁止角),同步锁环的内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触产生摩擦。

锁止角与锥面在设计时已作了适当选择,锥面摩擦使得待啮合的齿套与齿圈迅速同步,同时又会产生一种锁止作用,防止齿轮在同步前进行啮合。

当同步锁环内锥面与待接合齿轮齿圈外锥面接触后,在摩擦力矩的作用下齿轮转速迅速降低(或升高)到与同步锁环转速相等,两者同步旋转,齿轮相对于同步锁环的转速为零,因而惯性力矩也同时消失,这时在作用力的推动下,接合套不受阻碍地与同步锁环齿圈接合,并进一步与待接合齿轮的齿圈接合而完成换档过程

自动变速器

自动变速器的选挡杆相当于手动变速器的变速杆,一般有以下几个挡位:

P(停车)、R(倒挡)、N(空挡)、D(前进)、S(or2,即为2速挡)、L(or1,即为1速挡)。

这几个挡位的正确使用对于驾驶自动变速器汽车的人来说尤其重要,下面就让我们一起来熟悉一下自动变速器各挡位的使用要领。

●P(停车挡)的使用

发动机运转时只要选挡杆在行驶位置上,自动变速器汽车就很容易地行走。

而停放时,选挡杆必须扳入P位,从而通过变速器内部的停车制动装置将输出轴锁住,并拉紧手制动,防止汽车移动。

●R(倒挡)的使用

R位为倒挡,使用中要切记,自动变速器汽车不像手动变速器汽车那样能够使用半联动,故在倒车时要特别注意加速踏板的控制。

●N(空挡)的使用

N位相当于空挡,可在起动时或拖车时使用。

在等待信号或堵车时常常将选挡杆保持在D位,同时踩下制动。

若时间很短,这样做是允许的,但若停止时间长时最好换入N位,并拉紧手制动。

因为选挡杆在行驶位置上,自动变速器汽车一般都有微弱的行驶趋势,长时间踩住制动等于强行制止这种趋势,使得变速器油温升高,油液容易变质。

尤其在空调器工作、发动机怠速较高的情况下更为不利。

有些驾驶员为了节油,在高速行驶或下坡时将选挡杆扳到N位滑行,这很容易烧坏变速器,因为这时变速器输出轴转速很高,而发动机却在怠速运转,油泵供油不足,润滑状况恶化,易烧坏变速器。

●D(前进挡)的使用

正常行驶时将选挡杆放在D位,汽车可在1~4挡(或3挡)之间自动换挡。

D位是最常用的行驶位置。

需要掌握的是:

由于自动变速器是根据油门大小与车速高低来确定挡位的,所以加速踏板操作方法不同,换挡时的车速也不相同。

如果起步时迅速将加速踏板踩下,升挡晚,加速能力强,到一定车速后,再将加速踏板很快松开,汽车就能立即升挡,这样发动机噪声小,舒适性好。

D位的另一个特点是强制低挡,便于高速时超车,在D位行驶中迅速将加速踏板踩到底,接通强制低挡开关就能自动减挡,汽车很快加速,超车之后松开加速踏板又可自动升挡。

●S、L位低挡的使用

自动变速器在S位或L位上处于低挡范围,可以在坡道等情况下使用。

下坡时换入S位或L位能充分利用发动机制动,避免车轮制动器过热,导致制动效能下降。

但是从D位换入S位或L位时,车速不能高于相应的升挡车速,否则发动机会强烈振动,使变速器油温急剧上升,甚至会损坏变速器。

另外在雨雾天气时,若路面附着条件差,可以换入S位或L位,固定在某一低挡行驶,不要使用能自动换挡的位置,以免汽车打滑。

同时必须牢记,打滑时可将选挡杆推入N位,切断发动机的动力,以保证行车安全。

 

原文:

Transmissiondesign

Asweallknow,automobileenginetoacertainspeedcanbeachievedunderthebestconditions,whencomparedissuedbythepower,fueleconomyisrelativelygood.Therefore,wehopethattheengineisalwaysinthebestofconditionstoworkunder.However,theuseofmotorvehiclesneedtohavedifferentspeeds,thuscreatingaconflict.Transmissionthroughthisconflicttoresolve.

AutomotiveTransmissionrolesumupinonesentence,calledvariablespeedtwisting,twistingorslowdownthegrowthratebyincreasingtorsional.Whycanslowdownbytwisting,andthegrowthratebutalsobytwisting?

Forthesameenginepoweroutput,powercanbeexpressedasN=wT,wherewistheangularvelocityofrotation,andTNiuju.WhenNfixed,wandTisinverselyproportionaltothe.Therefore,thegrowthratewillreducetwisting,twistingslowdownwillincrease.AutomotiveTransmissionspeedgearbasedontheprincipleofvariabletwistedintovariousstallsofdifferenttransmissionratiocorrespondingtoadapttodifferentoperationalconditions.

Generaltosetupamanualgearboxinputshaft,intermediateshaftandoutputshaft,alsoknownasthethree-axis,aswellasDaodangaxis.Three-axisisthemaintransmissionstructure,inputshaftspeedisthespeedoftheengine,theoutputshaftspeedistheintermediateshaftandoutputshaftgearmeshingbetweendifferentfromthespeed.Differentgearsaredifferenttransmissionratio,andwillhaveadifferentspeed.ForexampleZhengzhourichanZN6481W2Gmanualtransmissioncar-SUV,itstransmissionratioare:

1File3.704:

1;stalls2.202:

1;stalls1.414:

1;stalls1:

15stalls(speedingfile)0.802:

1.

Whendriverschoosealaunchvehiclestalls,Plectrumwillbe1/2filesynchronizationengagementwithabackstallgearandoutputshaftlockit,thepowerinputshaft,intermediateshaftandoutputshaftgearofastall,astalltheoutputshaftgeardriven,andtheoutputshaftpowerwillbetransmittedtothedriveshaft(redarrow).AtypicalstallBiansuchiluntransmissionratiois3:

1,thatistosaythreelapstotheinputshaftandoutputshafttoacircle.

Whenthegrowthrateofcardriverschoosetwostalls,Plectrumwillbe1/2-filesynchronizationandfileajointseparationafter2stallandlocktheoutputshaftgear,powertransmissionlinesimilar,thedifferenceisthattheoutputshaftgearofastall2stallreplacedbytheoutputshaftgeardriven.2stallBiansuchiluntypicaltransmissionratiois2.2:

1,2.2lapstotheinputshaftandoutputshafttoacirclethanastallspeedincrease,lowertorque.

Whenrefuelingvehicledriversgrowthstallsoption3,Plectrumto1/2backtothefreefile-synchronizationposition,andalsoallowsthe3/4filesynchronizationMobilestalluntil3intheoutputshaftgearlock,powercanbeintotheshaftaxis-intermediateshaft-theoutputshaftofthethreestallsBiansuchilun,ledthroughthreestallsBiansuchilunoutputshaft.3stallstypicaltransmissionratiois1.7:

1,1.7lapstotheinputshaftandoutputshafttoacircleisfurthergrowth.

WhencardriversOption4refuelinggrowthstalls,Plectrumwillbe3/4fromthe3-filesynchronizationstallgeardirectlywiththeinputshaftgearjointinitiative,andpowertransmissiondirectlyfromtheinputshafttotheoutputshaft,thetransmissionratioat1:

1,thattheinputshaftandoutputshaftspeedthesame.Thedrivingforcewithoutintermediateshaft,alsoknownasdirectfile,thefiletransmissionthanthemaximumtransmissionefficiency.Mostcarsrun-timefilesareuseddirectlytoachievethebestfueleconomy.

Shiftintothefirstintervalwhen,inafreetransmissionwhenBiansuchilunoutputshaftisnotlockedin,theycannotrotatetheoutputshaftdriven,notpoweroutput.

Generalautomotivemanualtransmissionthanthemain1-4stalls,usuallythefirstdesignerstodeterminetheminimum(onestall)andmaximum(4files)transmissionratio,themiddlestalldrivebygeometricprogressionthanthegeneraldistribution.Inaddition,therearestallsDaodangandspeeding,speedingfileisalsoknownasthefivestalls.

Whenthecartoacceleratetomorethancardriverswiththechoiceoffivestalls,andatypicalfive-transmissionratiois0.87:

1,whichisdrivenbyapiniongear,thegearwhentheinitiativeto0.87zone,passivegearhavebeentransferredtoacircleoftheEnd.

DaoDang,theoppositedirectiontotheoutputshaftrotation.Ifonepairofmeshinggearswhenwereverserotation,withamiddlegear,itwillbecomethesametotherotation.Useofthisprinciple,weshouldaddagearDaodangthe"media"willberotationaldirectionreversed,itwillhaveaDaodangaxis.Daodanginstalledinthetransmissionshaftindependentcrust,andtheintermediateshaftparallelaxisgearwiththeintermediateshaftandoutputshaftgearmeshinggears,willbecontrarytotheoutputshaft.

Daodangusuallyusedforthesynchronizationcontrolalsojoinsfivestalls,stallsandDaodang5positioninthesameside.Asamiddlegear,thegeneraltransmissionDaodangtransmissionratiogreaterthan1filetransmissionratio,bytwisting,steepslopewithsomevehiclesencounteredontheprogressstallsfalterswithaDaodangboost.

Ridefromthedriveroftheconsiderations,bettertransmissionstall,stalladjacentstallmorethanthetransmissionchangestheratioofsmall,andeasytoshiftsmoothly.However,theshortcomingsofthestallsismoretransmissionstructureiscomplicated,bulky,lightvehicletransmissionisgenerally4-5stalls.Atthesametime,transmissionratioisnotintegral,butwithallofthedecimalpoint,itisbecauseofthegearteethmeshingisnotcausedbythewholemultiplesoftwogearteethcanleadtothewholemultiplesoftwomeshinggearsofunevenwear,makingthetoothsurfacequalityhaveagreaterdifference.

Manualtransmissionandsynchronizer

Manualtransmissionisthem

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